数据相容性检测、重构与飞行动力学模型辨识研究

发布时间：2021-02-10 13:21

　　系统辨识作为飞行器设计、控制律设计和操稳分析的一项关键技术,如今变得愈受瞩目。本文在对数据相容性检测与重构及预处理、非参数化模型辨识方法、机理建模、输入信号和飞行试验设计等进行研究的基础上,对固定翼飞机参数化模型辨识进行了研究。同时对直升机的参数化模型辨识也进行了研究,并将其结果与固定翼飞机的辨识结果相对比,指出两者辨识之间存在的差异。首先,介绍了本文研究的理论基础,研究了状态子空间算法、预报误差算法等辨识算法的适用范围,根据机理模型建立了非线性飞行动力学模型并利用“小扰动”理论进行线化,同时进行了飞行力学特性研究,这些都为参数化模型辨识提供了先验知识;其次,论文对飞行试验输入信号、飞行试验实施方案的要求进行了分析,并利用改进谱估计、频率响应规整和复合分窗技术分析了非参数化模型辨识;然后,在对数据相容性检测算法进行研究的基础上,论文利用扩展卡尔曼滤波算法进行数据相容性检测与重构,提高了辨识数据的质量。并对试验数据进行包括野值剔除与补正、传感器位置校正、去均值去趋势、滤波在内的预处理;最后,对固定翼飞机进行了参数化模型辨识,利用Cramer-Rao界和不灵敏度对辨识模型的参数置信度进行了... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

模型辨识的流程图

本文研究思路

图 4.4 中的各个子图分别代表了三种类型确定性误差的一种。图量信号，而实线则表示实际测量信号。0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20051015应响0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20051015应响0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20051015t/s应响含 误 差 的 （ 理 想 ） 信 号实 际 测 量 信 号尺 度 因 子偏 差时 间 漂 移图 4.4 系统测量误差差的来源主要包括遥测或数据跟踪时数据的不可预测性丢失，大气干扰以及传感器对连续信号离散化采样时，传感器分辨率限制造成的随机量机误差的例子，各个子图依次表示由数据丢失、干扰和传感器量化造成

【参考文献】：
期刊论文
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[2]旋翼飞行器飞行动力学系统辨识建模算法[J]. 宋彦国,孙涛.  南京航空航天大学学报. 2011(03)
[3]时变线性/非线性结构参数识别及系统辨识方法研究进展[J]. 于开平,庞世伟,赵婕.  科学通报. 2009(20)
[4]模型直升机悬停状态下飞行力学模型辨识[J]. 孙涛,宋彦国,张呈林.  航空学报. 2009(01)
[5]基于子空间法的小型直升机飞行力学模型辨识[J]. 孙涛,宋彦国,张呈林.  南京航空航天大学学报. 2008(05)
[6]等效系统参数辨识法在飞行品质评价中的应用[J]. 孟捷,徐浩军,葛志浩.  数学的实践与认识. 2008(08)
[7]无人直升机控制动态特性的频域辨识建模方法[J]. 顾冬雷,高正,孙传伟.  南京航空航天大学学报. 2004(06)
[8]直升机横侧稳定性试飞数据计算法[J]. 秦超敏,张西.  飞行力学. 1998(01)
[9]飞行实测数据相容性检验的三步法[J]. 李乃宏,吴瑶华,杨涤,黄文虎.  宇航学报. 1993(04)
[10]估计理论在飞行数据相容性检验中的应用[J]. 张友民,王培德,张洪才.  航空学报. 1992(07)

博士论文
[1]直升机飞行动力学模型辨识与机动飞行研究[D]. 吴伟.南京航空航天大学 2010
[2]多变量系统辨识中的测试信号分析与研究[D]. 刘波.浙江大学 2008
[3]基于频域辨识的微小型无人直升机的建模与控制研究[D]. 吴建德.浙江大学 2007

硕士论文
[1]直升机飞行力学模型系统辨识技术研究[D]. 陈力.南京航空航天大学 2016



本文编号：3027423